Trassierung mit Wirtgen Surface Minern – Wegbereiter in felsigem Gelände

Wirtgen Surface Miner können weit mehr als Nutzmineralien gewinnen. Beim Ausbau des Chisholm Trail Parkways im US-Bundesstaat Texas werden sie zur Trassierung eingesetzt und beißen sich zuverlässig durch hartes Gestein.

Es ist ein ungewöhnlicher Anblick auf einer Bundesstraße in Fort Worth, Texas. Dort, wo normalerweise Straßenbaumaschinen das Bild der Baustelle prägen, arbeiten sich drei Mining Maschinen durch den felsigen Grund. Diesmal geht es jedoch nicht um die Gewinnung von Nutzmineralien, sondern um Trassierung – denn auch das geht mit Surface Minern von Wirtgen. Der 28 Meilen lange Chisholm Trail Parkway, der hier entsteht, wird von der North Texas Tollway Authority (NTTA) gebaut. Als Mautstraße wird er in Zukunft die Interstate 30 südlich von Fort Worth mit dem U.S. Highway 67 nahe Cleburne verbinden.

Die Rahmenbedingungen auf der Großbaustelle in Fort Worth stellen Mensch und Maschinen vor große Herausforderungen. Deshalb wird schweres Gerät aus dem Mining eingesetzt: Surface Miner von Wirtgen beißen sich auch durch härtestes Gestein.

Die Herausforderung: Trassierung ohne Bohren und Sprengen

Bei der Projektplanung sah sich die NTTA vor zwei Probleme gestellt. Zum einen führt der geplante Streckenverlauf durch äußerst felsiges Gelände, das aus massivem Kalkstein besteht. Zum anderen ist das herkömmliche Verfahren des Bohren und Sprengen bei diesem Projekt nicht erlaubt. „Wir arbeiten innerhalb der Stadtgrenzen von Fort Worth. Dort und in der nahen Umgebung gehört das Bohren und Sprengen der Vergangenheit an“, sagt Mike Manley, Equipment Division Manager, Mario Sinacola & Sons Excavating Inc.

Das modulare Design des Wirtgen 2200 SM, dem kleinsten Surface Miner mit 2,20 m Schneidbreite und einer Schneidtiefe von bis zu 30 cm, ist in der Praxis ein großer Vorteil: Das Gerät kann als klassischer Surface Miner in Bergbau-Anwendungen und umgerüstet als Hochleistungs-Straßenfräse betrieben werden. Damit ist eine hohe Auslastung der Maschine garantiert.

Das mit der Baumaßnahme beauftragte Unternehmen, einer der größten Generalunternehmer in Nord-Texas, hatte jedoch eine schnelle, wenn auch auf den ersten Blick ungewöhnliche Lösung. Warum nicht Surface Miner im Straßenbau nutzen, um den extrem harten Kalksteinboden selektiv, zügig und millimetergenau abzutragen? Im Mininggeschäft setzt Mario Sinacola & Sons die Maschinen bereits seit Jahren erfolgreich zum Abbau von Nutzmineralien ein, denn Wirtgen Surface Miner schneiden, brechen und verladen das Material in einem Arbeitsgang. Zusätzliche Maschinen sind nicht erforderlich, Geräte-, Personal- und Zeitaufwand können dadurch deutlich reduziert werden. Der Abbau oder Trassierungen wie in Fort Worth erfolgen wirtschaftlicher.

Für die Rampen wurde der kompakte 2200 SM eingesetzt, mit einer bei diesen Einsatzbedingungen optimalen Schneidtiefe von 25 cm. Er legt das geschnittene Material als Schwade hinter dem Surface Miner ab.

Eine außergewöhnliche Lösung

“Die Erdarbeiten sind großflächig, die Mengen an abzutragendem Gestein verhältnismäßig groß, die Arbeiten sehr intensiv“, erklärt Chris Logan, Project Manager, Mario Sinacola & Sons. Das zeigen auch die folgenden Zahlen: 2,14 Millionen Kubikmeter Kalkstein mit einem durchschnittlichen Härtegrad zwischen 6.000 und 10.000 PSI, wobei einige Stellen bis zu 16.000 PSI aufweisen. „Speziell dort, wo Bagger an ihre Leistungsgrenze stoßen, sind die Surface Miner von ganz entscheidender Bedeutung. Mit ihrer Hilfe können wir das harte Gestein in die gewünschte Körnung zerkleinern und direkt vor Ort verwenden”, ergänzt Logan. Und Channing D. Santiago, Projektadministrator des Unternehmens, fügt hinzu: „Ohne die Wirtgen Surface Miner würden die Arbeiten nur sehr langsam vorangehen. Alternativ müssten wir monatelang mit Presslufthammer arbeiten und dabei hohe Kosten verursachen. Für diese Anwendung sind Surface Miner die beste Wahl.“

Der Wirtgen 2500 SM verlädt das geschnittene Gestein in einem Arbeitsgang auf den bereit stehenden Lkw.

Hohe Qualität bei maximaler Wirtschaftlichkeit

Während der 1.065 PS-starke Surface Miner 2500 SM mit einer Schneidtiefe von bis zu 600 Millimeter den Hauptkorridor Meter für Meter erstellt, spielen die beiden 2200 SM ihre Stärken mit dem nur 2,5 Meter kleinen Wenderadius bei der Trassierung engerer Abschnitte wie Rampen und Kreuzungen aus. „Die Kombination aus den gängigen Wirtgen Nivelliersystemen für die einfache Steuerung der exakten Schneidtiefe mit einem zusätzlichen GPS gestützten System ermöglicht es dem Fahrer, den Schneideprozess optimal auf das Geländeprofil abzustimmen”, erklärt Robert Bauer, verantwortlich für die Mining Division bei der Wirtgen Group Niederlassung Wirtgen America. Durch die einzigartige Schneidtechnologie, eine der Kernkompetenzen von Wirtgen, ist der Verschleiß der Schneidwerkzeuge auch in hartem, abrasivem Material gering, die Abbauleistung gleichzeitig aber konstant hoch. Santiago schätzt zudem die Vorzüge des einfachen, schnellen Meißelwechsels: „Weder Zange noch Hammer werden benötigt, der Wechsel ist mit einem Meißelaustreiber schnell erledigt.“

Dank der ausgereiften Wirtgen Technologien wird das projektierte Sohlenprofil sauber in der vordefinierten Tiefe geschnitten, die Trasse bildet dadurch den idealen Unterbau für die Belagsschichten. Weiterer Vorteil: Während der gesamten Bauzeit können die Transportfahrzeuge schadlos die ebene Oberfläche befahren. In Fort Worth wird ein Teil des ausgebauten Materials auf 20 Zentimeter Höhe als untere Tragschicht genutzt. Am Ende besteht die dreispurige Fahrbahn neben dem Unterbau aus einer zehn Zentimeter dicken oberen Tragschicht und einer 33 Zentimeter starken, durchgängig verstärkten Betondecke.

Die Umwelt schonen, Kosten sparen

Mit dem Einsatz der Surface Miner schont das ausführende Unternehmen am Ende auch die Umwelt. Bodenerschütterungen sowie Lärm- und Staubentwicklung sind beim Surface Mining deutlich geringer als beim Abtragen mit Presslufthammer und anschließender Verladung. Da zudem die Kosten geringer sind, setzen Kunden Wirtgen Surface Miner zunehmend auch im Straßenbau ein, wie das Beispiel Mario Sinacola & Sons zeigt.

Während der bauma 2013 vergrößerte Mario Sinacola & Sons Excavating Inc. mit dem Kauf eines Wirtgen Surface Miner 2200 SM seinen Maschinenpark. Die Inhaber Michael Sinacola (l.) und James Sinacola (r.) nahmen das Gerät zusammen mit Robert Bauer, Wirtgen America, auf dem Wirtgen Group Messestand in Augenschein

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